±800kV特高压直流输电线路绕击特性研究.pdfVIP

中国电机工程学会高压专委会2007 年学术年会论文集 ±800kV特高压直流输电线路绕击特性研究 1 2 3 3 1 裴浩 林继雄 尚涛 黄贤球 陈俊武 1 华中科技大学 2 广前电力公司 3 南方电网超高压输电公司 摘要 在分析现有雷电屏蔽模型和特高压直流线路的基础上，采用以模拟电荷法为基本方法，将雷电先导、 两侧极线、避雷线作为整体研究对象的雷电屏蔽模型，考虑落雷方位，极线工作电压等因素，计算各极线和 避雷线击距以及绕击率，并分析工作电压对线路击距的影响。仿真计算表明：若不考虑工作电压的影响，将 认为该线路无绕击可能；而考虑工作电压后，绕击率大大增加，因此在高压直流输电线路的绕击特性计算中， 工作电压不能被忽略。在相同雷电流大小和相同杆塔高度下，近雷侧为正极线的绕击率远远大于近雷侧为负 极线的绕击率。对于负极性下行地闪，正极性的工作电压增强了正极线的引雷能力，抑制了正极线侧避雷线 的引雷能力，从理论上解释了绕击中的极性效应。 关键词 ±800kV 特高压直流输电；绕击率；工作电压；击距 1 引言 2 仿真系统模型介绍 [1-3] 国内外跳闸故障统计表明 ：绕击是引 2.1 仿真系统的数学模型 起超/特高压直流输电线路雷击跳闸的主要 本文采用模拟电荷法，建立了用于高压 因素。我国在建世界上第一条±800kV 特高压 直流输电线路的二维绕击仿真模型，特高压 直流输电线路，其绕击特性的研究对于系统 2 直流架空线路一般采用6×720mm 分裂导线， 的安全稳定运行有着重要的意义。 双避雷线，计算模型如图 1 所示。图中hxd 输电线路绕击特性研究作为雷击防护研 为雷电先导对地高度；llc 为雷电先导与左枝 究的重点，自上个世纪60 年代以来，取得了 分裂导线水平距离；lls 为雷电先导与左枝避 巨大的进步。目前用于评估输电线路绕击特 [4] 雷线水平距离；radc 为分裂子导线半径；r 性研究的方法主要有：规程法 、电气几何 [5-6] [7-9] 为分裂圆半径；rads 为避雷线半径；hc 为导 模型 （EGM ）、先导发展模型 和绕击概 率模型[10-11] 。随着工作电压的提高，上述模 线平均高度；hs 为避雷线平均高度；lbs 为两 避雷间距；lbc 为两极线间距；α为保护角。 型不能精确的模拟出特高压直流线路的真实 工作情况，故不能机械地套用以上某一种方 [12-13] 法。国内运行经验统计表明 ，±500kV 高 压直流输电双极线路中正极线易发生绕击， 其绕击特性已经呈现出与一般交流超高压线 路不同之处。这表明正、负极线在恒定直流 工作电压的作用下，对下行雷电先导的发展 以及先导最后击中目的物的选择产生了某种 影响。在±800kV 特高压直流输电线路中，随 着工作电压的升高，这种影响会表现得更加 显著。因此，在特高压电压等级下开展对输 电线路绕击特性及屏蔽影响的研究，对于特 高压直流输电线路的防雷设计具有重要的意 义。 本文采用基于模拟电荷法(CSM) ，将雷